JPH0754629A - 内燃機関のブローバイガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 寒冷地において流量制御弁１９や逆止弁２
１，２５が凍結した場合に、クランクケース７内の圧力
が過度に上昇したり負圧化することがないようにする。 【構成】 第１ブローバイガス通路１５がクランクケー
ス７とコレクタ部１０ａとを連通し、かつ第２ブローバ
イガス通路２０がクランクケース７とエアクリーナ１４
とを連通する。新気通路２２は、エアクリーナ１４とロ
ッカカバー３内とを連通する。第１ブローバイガス通路
１５は流量制御弁１９を有し、第２ブローバイガス通路
２０および新気通路２２は、第１，第２逆止弁２１，２
５を備えている。各逆止弁２１，２５は、その上下圧力
差が所定値以上になったときに開くリリーフ機構を備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関のクランク
ケース内のブローバイガスを機関吸気系に戻すように構
成したブローバイガス処理装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のクランクケース内に新気を導
入し、この新気により押し出されたブローバイガスを機
関吸気系に戻して燃焼させるようにしたブローバイガス
処理装置が従来から広く用いられている。従来のブロー
バイガス処理装置は、一般に、吸気通路の絞弁下流位置
とクランクケースとを連通するようにブローバイガス通
路を設けるとともに、絞弁上流位置とクランクケース内
とを連通するように新気通路を設けた構成となってお
り、ブローバイガス通路には、吸気系の負圧に応じて開
度が変化するようにした流量制御弁（いわゆるＰＣＶバ
ルブ）が介装されている。従って、絞弁上下の圧力差に
よって新気通路を通してクランクケースへ新気が導入さ
れ、かつブローバイガス通路を通してブローバイガスが
吸気系へ押し出されることになる。また、実開昭５８−
４４４１３号公報には、ブローバイガス量が増大する高
負荷時に新気通路を通してブローバイガスが逆流してく
ることのないように、新気通路に逆止弁を介装した構成
が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように新気通路に逆止弁を設けた構成では、寒冷地にお
いて逆止弁がブローバイガス中の水分により閉じたまま
凍結した場合に、クランクケース内にブローバイガス通
路を通して吸気管負圧が作用し、オイルパンやロッカカ
バー等のカバー類の変形あるいは各部のシールの破損を
引き起こす虞れがある。

【０００４】また、ブローバイガス通路の流量制御弁が
閉じたまま凍結した場合には、逆にクランクケース内圧
力が異常に上昇してしまい、カバー類の変形や各部から
のオイル洩れ、あるいはシリンダヘッドからオイルパン
へのオイル落としの不良、等を引き起こしてしまう。

【０００５】しかも、高負荷運転時のブローバイガス量
が増大した場合に対する流量制御弁の特性の設定が非常
に複雑になる、という問題もある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
のブローバイガス処理装置は、吸気通路の絞弁下流位置
とクランクケースとを連通する第１ブローバイガス通路
と、この第１ブローバイガス通路に介装され、かつ吸気
通路側の負圧に応じて開度が変化する流量制御弁と、吸
気通路の絞弁上流位置とクランクケースとを連通する第
２ブローバイガス通路と、この第２ブローバイガス通路
に介装され、かつクランクケースから吸気通路側への通
流のみを許容するとともに、所定差圧で連通状態となる
リリーフ機構を有する第１逆止弁と、吸気通路の絞弁上
流位置とロッカカバー内とを連通する新気通路と、この
新気通路に介装され、かつ吸気通路からロッカカバー側
への通流のみを許容するとともに、所定差圧で連通状態
となるリリーフ機構を有する第２逆止弁と、を備えたこ
とを特徴としている。

【０００７】

【作用】部分負荷域では、新気通路を通して吸気通路か
らロッカカバー内へ新気が導入され、かつクランクケー
ス内から第１ブローバイガス通路を通して吸気通路へブ
ローバイガスが排出される。このブローバイガスの流量
は、流量制御弁によって制御される。

【０００８】高負荷域では、ブローバイガス発生量が大
となるため、第１ブローバイガス通路のみでは全量を処
理できず、クランクケース内の圧力が上昇する。そのた
め、第２ブローバイガス通路を通してもブローバイガス
が吸気通路へ排出されるようになる。この状態では、新
気通路の第２逆止弁が閉じ、ブローバイガスの逆流が阻
止される。

【０００９】また、第２逆止弁の凍結によりクランクケ
ース内が負圧となった場合には、第２逆止弁のリリーフ
機構が作動し、新気通路が連通状態となる。

【００１０】逆に、流量制御弁および第１逆止弁が凍結
してクランクケース内の圧力が上昇した場合には、第１
逆止弁のリリーフ機構が作動し、第２ブローバイガスを
通したブローバイガスの排出が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。

【００１２】図１は、この発明に係るブローバイガス処
理装置を備えた内燃機関を示している。この実施例で
は、シリンダブロック１とシリンダヘッド２とが一体に
鋳造されており、シリンダヘッド２の上面を覆うように
ロッカカバー３が取り付けられている。シリンダブロッ
ク１のスカート部４下面には、オイルパンアッパ５およ
びオイルパンロア６が取り付けられており、これによっ
てクランクケース７が画成されている。また、ロッカカ
バー３内の空間とクランクケース７とは、オイル落とし
孔８によって互いに連通している。シリンダヘッド２の
一方の側面には排気マニホルド９が、他方の側面には吸
気マニホルド１０がそれぞれ取り付けられている。

【００１３】上記吸気マニホルド１０のコレクタ部１０
ａには、絞弁１１を備えたスロットルチャンバ１２が接
続され、更に吸気ダクト１３を介してエアクリーナ１４
が接続されている。

【００１４】第１ブローバイガス通路１５は、一端がク
ランクケース７に接続され、かつ他端が絞弁１１下流の
コレクタ部１０ａに接続されている。具体的には、シリ
ンダブロック１の側部にシリンダボア１６と並んでガス
出口室１７が形成され、ここに第１ブローバイガス通路
１５の一端が連通している。そして、このガス出口室１
７の下端開口つまりクランクケース７との連通部には、
オイル分離を図るバッフル部１８が設けられている。ま
た、第１ブローバイガス通路１５のコレクタ部１０ａと
の接続部には、公知の流量制御弁（いわゆるＰＣＶバル
ブ）１９が装着されている。この流量制御弁１９は、上
下圧力差によって移動する弁体を内部に有するもので、
コレクタ部１０ａ側の負圧が強くなると開度が小さくな
る特性を有している。

【００１５】第２ブローバイガス通路２０は、一端が第
１ブローバイガス通路１５と合流する形でクランクケー
ス７に接続され、かつ他端が絞弁１１上流となるエアク
リーナ１４に接続されている。そして、この第２ブロー
バイガス通路２０には、クランクケース７側からエアク
リーナ１４側への通流のみを許容する方向に第１逆止弁
２１が介装されている。

【００１６】新気通路２２は、一端が絞弁１１上流とな
るエアクリーナ１４に接続され、かつ他端がロッカカバ
ー３に接続されている。尚、ロッカカバー３内側には、
バッフルプレート２３が取り付けられており、これによ
り画成される通路部２４を介して新気通路２２とシリン
ダヘッド２上面の空間とが連通している。そして、この
新気通路２２には、エアクリーナ１４側からロッカカバ
ー３側への通流のみを許容する方向に第２逆止弁２５が
介装されている。

【００１７】上記第１逆止弁２１と第２逆止弁２５と
は、基本的に同一の構成を有している。図２は、これら
の逆止弁２１，２５を示すもので、入口３１を有するイ
ンレットケース３２と、出口３３を有するアウトレット
ケース３４とが、互いに対向するようにして接合されて
おり、かつ両者間に、開口部３５を有するリリーフ用バ
ルブシート３６が挾持されている。このバルブシート３
６のアウトレットケース３４側に、プレート状のリリー
フバルブ３７が配設され、かつリリーフ用スプリング３
８でもってバルブシート３６に押し付けられている。
尚、両者の当接面には、耐熱性，耐油性に優れたフッ素
ゴムあるいはテフロン等からなるシールリング３９が配
設されており、バルブシート３６あるいはリリーフバル
ブ３７の一方に接着されている。これらのバルブシート
３６、リリーフバルブ３７およびリリーフ用スプリング
３８によって、所定差圧で開放されるリリーフ機構が構
成されている。また、上記リリーフバルブ３７には、小
さな連通孔４０が複数形成され、かつこの連通孔４０を
アウトレットケース３４側から覆うように、きのこ形を
なす弾性変形可能な弁体４１が取り付けられている。こ
の弁体４１は、シールリング３９と同様に、フッ素ゴム
あるいはテフロン等により形成されている。

【００１８】次に、上記実施例の作用について説明す
る。

【００１９】ブローバイガスは、シリンダボア１６の壁
面とピストンリングとの隙間からクランクケース７内へ
流れ出る。アイドルを含む部分負荷域では、絞弁１１の
上下に圧力差が生じるので、新気通路２２を通してロッ
カカバー３側からクランクケース７内に新気が導入さ
れ、この新気とともにブローバイガスが第１ブローバイ
ガス通路１５を通して吸気系へ排出される。このブロー
バイガス流量は、流量制御弁１９によって適量に制御さ
れる。従って、ロッカカバー３内やオイル落とし孔８等
が良好に換気され、潤滑油とブローバイガスとの接触が
抑制される。尚、第２ブローバイガス通路２０は、第１
逆止弁２１により閉路されるため、該通路２０を通した
新気の導入は行われない。

【００２０】また機関の減速時には、通常の部分負荷域
と同様に第１ブローバイガス通路１５を通したブローバ
イガスの排出ならびに新気通路２２を通した新気の導入
がなされるが、ブローバイガス発生量は極めて少なくな
る。また新気の導入量も部分負荷運転時に比べて少なく
なる。

【００２１】一方、機関の高負荷域では、ブローバイガ
ス発生量が増大するとともに、絞弁１１下流の負圧が弱
くなるため、第１ブローバイガス通路１５を通して排出
されるブローバイガスの割合は小さくなる。これによ
り、クランクケース７内の圧力が上昇し、第１逆止弁２
１が開く。従って、第１ブローバイガス通路１５で処理
しきれないブローバイガスは、第２ブローバイガス通路
２０を通して絞弁１１上流側へ排出され、ここから燃焼
室へ吸入される。また、このとき新気通路２２の第２逆
止弁２５が閉じるため、新気の導入は停止されるもの
の、クランクケース７からロッカカバー３内へのブロー
バイガスの流入も確実に防止される。従って、部分負荷
運転および高負荷運転を繰り返しても、ロッカカバー３
内でのブローバイガスとオイルとの接触、ひいてはブロ
ーバイガス中の水蒸気のオイルへの混入が防止され、オ
イル劣化が抑制される。

【００２２】また寒冷地において、流量制御弁１９が閉
じたまま凍結したとすると、クランクケース７内の圧力
上昇によって高負荷時と同様に第２ブローバイガス通路
２０を通してブローバイガスが排出されるが、更に該通
路２０中の第１逆止弁２１も凍結したような場合には、
クランクケース７内の圧力が所定値まで上昇した時点で
第１逆止弁２１のリリーフ機構が作動し、クランクケー
ス７内の圧力が解放される。つまり、リリーフバルブ３
７がリリーフ用スプリング３８の付勢力に抗して動き、
バルブシート３６の開口部３５を通して第２ブローバイ
ガス通路２０が連通状態となる。これにより、ブローバ
イガスの排出が可能となり、機関各部のシール等が保護
される。

【００２３】また新気通路２２の第２逆止弁２５が閉じ
たまま凍結した場合には、逆にクランクケース７が負圧
になるが、やはり所定圧まで負圧となった時点で第２逆
止弁２５のリリーフ機構が作動し、新気通路２２を通し
た新気の導入が可能となるので、過度の負圧化によるシ
ールの破損等が防止される。

【００２４】尚、第１逆止弁２１および第２逆止弁２５
のリリーフ機構の作動圧は、リリーフバルブ３７の径お
よびリリーフスプリング３８のばね力によりそれぞれ適
宜に設定することができるが、例えば０．０５〜０．０
１ｋｇ／ｃｍ²程度に設定される。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る内燃機関のブローバイガス処理装置によれば、寒
冷地において流量制御弁や各逆止弁が凍結した場合で
も、第１，第２逆止弁のリリーフ機構によってクランク
ケース内圧力の過度の上昇あるいは過度の負圧化が回避
され、オイルパンの変形やシールの破損等を防止するこ
とができる。また高負荷域では第２ブローバイガス通路
を通してクランクケースからブローバイガスが排出され
るため、確実にブローバイガスを処理できるとともに、
ロッカカバー内でのブローバイガスの滞留を防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るブローバイガス処理装置を備え
た内燃機関の断面図。

【図２】第１，第２逆止弁の構成を示す断面図。

【符号の説明】

１５…第１ブローバイガス通路 １９…流量制御弁 ２０…第２ブローバイガス通路 ２１…第１逆止弁 ２２…新気通路 ２５…第２逆止弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気通路の絞弁下流位置とクランクケー
   スとを連通する第１ブローバイガス通路と、 この第１ブローバイガス通路に介装され、かつ吸気通路
   側の負圧に応じて開度が変化する流量制御弁と、 吸気通路の絞弁上流位置とクランクケースとを連通する
   第２ブローバイガス通路と、 この第２ブローバイガス通路に介装され、かつクランク
   ケースから吸気通路側への通流のみを許容するととも
   に、所定差圧で連通状態となるリリーフ機構を有する第
   １逆止弁と、 吸気通路の絞弁上流位置とロッカカバー内とを連通する
   新気通路と、 この新気通路に介装され、かつ吸気通路からロッカカバ
   ー側への通流のみを許容するとともに、所定差圧で連通
   状態となるリリーフ機構を有する第２逆止弁と、 を備えたことを特徴とする内燃機関のブローバイガス処
   理装置。